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1ch Load Cell Amplifier

WPC Load Cell Amplifier (LCA) 是一款專為荷重元量測設計的信號處理前端模組。它能將 Load Cell 輸出的微小電壓訊號（通常為 mV 等級）精確放大為標準電壓訊號，使使用者能透過一般用途的類比輸入通道進行高品質的力學量測。

核心特色​

  • 高倍率精確放大：提供固定 1000 倍增益 (Gain)，確保微小訊號能被清晰擷取。
  • 穩定的激勵電壓：內建 5V 激勵電壓 (Excitation voltage)，可直接驅動外部橋式感測器。
  • 高頻寬量測：頻寬達 9KHz，適用於快速力學變化與衝擊量測。
  • 極低噪訊表現：噪訊峰對峰值 (Vp-p) 約 10mV，有效值 (Vrms) 小於 2mV，提供純淨的訊號輸出。
  • 精密零點調校：配備可調式電阻 (VR)，方便使用者進行零點偏移 (Offset) 補償。
Load_Cell_Amplifier

產品規格與特點​

WPC LCA 為荷重元應用提供優異的性能表現，其主要規格如下：

  • 供電輸入：24 VDC
  • 增益 (Gain)：1000
  • 頻寬 (Bandwidth)：9 KHz
  • 激勵電壓 (Excitation Voltage)：5 V
  • 噪訊位準 (Noise Level)：Vp-p ≈ 10 mV, Vrms < 2 mV
  • 輸出範圍：±10 V (建議使用差動輸出)
  • 類型：外部橋式放大器 (External bridge, w/o built-in bridge)

接腳定義與硬體介面​

以下為 WPC LCA 的詳細接腳配置說明：

接腳編號標籤方向功能說明
1Bias-EX-激勵電壓 負端
2Bias+EX+激勵電壓 正端 (5V)
3GNDAGND類比接地 (隔離設計)
4IN-SIG-訊號輸入 負端
5IN+SIG+訊號輸入 正端
6Out-AO-訊號輸出 負端 (建議採差動連接)
7--未定義
8Out+AO+訊號輸出 正端 (建議採差動連接)
VROffset-偏移調整電阻 (順時針旋轉可增加偏移)
24V+24V-電源輸入 正極
24V-0V-電源輸入 負極
Load_Cell_Amplifier_pinout

Gain Selection​

Load_Cell_Amplifier_gain_selection

系統連線與應用​

連線範例 (Connection Diagram)​

下圖展示了 LCA 與典型荷重元的連線方式，請注意激勵電源與訊號輸入的對應關係。

Load_Cell_Amplifier_connection

接地與遮蔽 (Grounding & Shielding)​

提示

為確保量測精度並降低電磁干擾，建議使用遮蔽線進行連線，並將遮蔽層單點接地。同時，確保模組的 AGND 與量測設備的接地參考位準一致。

Load_Cell_Amplifier_grounding

進階特性與測試結果​

噪訊位準 (Noise Level)​

在 50ms/div 的時間軸與 10mV/div 的量程設定下，LCA 的基本噪訊約在 5~10 mV 之間。

Load_Cell_Amplifier_noise

Correlation​

Load_Cell_Amplifier_correlation

簡單測試 (Simple Test)​

下圖展示了放大前後的訊號對比（藍色：放大前，黃色：放大後），可觀察到 1000 倍增益的顯著放大效果。

Load_Cell_Amplifier_test

尺寸圖 (Dimensional Drawing)​

Load_Cell_Amplifier_dimension
Load_Cell_Amplifier_dimension1